專利名稱:一種晶片研磨托盤支承裝置的制作方法
技術領域:
本發明屬于機械加工領域,特指一種新性能石英晶片研磨的支承裝置,用于特定 頻率的晶片研磨,對確保晶片品質有很重要的作用。
背景技術:
石英晶體是目前世界上用量最大的晶體材料,利用晶體本身具有的物理特性制造 出的電子元器件,如石英晶體諧振器、晶體濾波器、石英晶體振蕩器等等。因其在頻率端的 穩定性特征,作為頻率基準或是作為頻率源,在數字電路、電子產品及通訊設備領域均得到 了廣泛的應用。為順應晶體產品制造時頻率產生諧振的要求,對石英晶片的加工,特別是對 其頻率(厚度)的加工就成了一道必不可少的載體,因此研磨也就成為了晶片加工過程一個 重要工序。晶片研磨支承裝置主要是用來研磨晶片的兩面,以有效控制晶片的厚度,進而方 便后續封裝制作工藝的進行。一般而言,晶片研磨裝置由上下研磨盤、游輪、內外齒輪等組 成。晶片頻率(及厚度)與晶片的使用范圍有著密切的聯系。現有的石英雙面研磨常用機 床有偏心式和游星式兩種,其中游星式研磨機具有研磨效率高,工件合格率及表面質量精 度好,因而,其使用最為廣泛,適用于大批量生產高精度薄片工件,如石英晶體、硅鍺半導體 等電子元件,閻板、閥片、活塞環及陶瓷密封件等零件的雙面精磨和拋光。《石英晶片的研 磨》壓電晶體技術,1995 (2) 41 44中指出外界因素對石英晶片研磨產生影響主要 有——研磨盤的壓力大小,研磨液的濃度,砂子的選擇。并且指出要采用有槽的研磨盤,既 提高研磨效率,又提高研磨質量而且利于破碎晶片的排出,不易產生劃痕碎片等。中國專利 CN200710044058. 6公布了一種改善晶片研磨不足偏厚的方法及裝置,通過增加兩個控制 閥,改善了晶片研磨不足晶片厚度偏厚的問題,此裝置在改善晶片質量的同時,提高了機器 的成本。目前,國內外常用游星研磨機,有二動作,三動作,四動作之分,按其使用工序和游 輪尺寸來分有9B(s)、6B(s)、4B(s)、3B(s)等等,按照裝取工件結構和工件運動軌跡分有B 系列研磨機(如益陽產 HD2M9B — 5L、HD2M6B — 5L)和 S 系列(HD2M9S — 5L、HD2M4S — 5L 系列)兩大類。9s系列游星研磨機,采用齒圈下降和抬升以后來裝取工件,對中磨和精磨來 說,s系列側重于在磨盤加壓來提高其研磨效率。在晶片生產過程中通過機械上下盤面的 壓力,是被加工件再研磨盤面中不斷擠壓并磨損,最終產生形變而達到最終的頻率要求。但 現有的機器即研磨托盤支撐裝置,在實際應用中主要存在以下缺陷
1.現有的研磨托盤支撐裝置下,機器加工頻率(及加工厚度)有限;
2.不能滿足更高的要求加工精度有限,若需較高的加工精度,目前使用的9s機器不能 兩足;
針對第一個問題,為了改變機器的加工頻率,要通過改變機器對晶片的壓力來實現。針 對第二個問題,要提高加工精度,必須改變研磨區對晶片研磨的方式。
發明內容
本發明的目的在于通過改變機床實際研磨區的大小,減小研磨壓力的大小,解決 了研磨晶片的頻寬低的問題,同時被加工晶片的表面粗糙度也得到提高,提高了機床及的 加工范圍。實現本發明的技術方案為
此托盤裝置由以下三個部分組成外齒輪圈、下研磨盤面、內齒輪圈、上研磨盤面。上 研磨盤為一圓環平板,下研磨盤也為圓環平板,在下研磨盤面上有柵格狀盤面刀口,盤面刀 口為3-5條同心圓環刀口與32-40條徑向刀口形成環形柵格狀盤面刀口。內外齒輪分布在 下研磨盤內外,又來帶動游輪選裝。在機器開動后,上研磨盤面與內齒輪圈為一整體,右下 邊傳動軸帶動旋轉,上研磨盤在上邊傳動軸帶動與下研磨盤做逆向運動。通過上下研磨盤 面得接觸來對晶片進行研磨,晶片在游輪的帶動下進行運動。本發明對上研磨盤與下研磨盤的外徑的大小做了調整直徑為變為410_420mm。 上研磨盤改為質量較輕十字架似的吊架,通過螺栓與上研磨盤聯接,減輕上研磨盤質量保 證晶片加工頻率。研磨機下研磨盤面上的柵格改為環狀柵格,有利于破碎晶片的排除,不易 產生劃痕可獲得較好的研磨面。先將游輪放在下研磨盤面上,保證游輪的齒與內、外齒輪圈相嚙合,將晶片依次放 入游輪的空隙中,降下研磨盤。開啟砂泵開關,調整流量閥門使砂液能正常流出,轉動流沙 口,使速度流入每一片游輪,按啟動開關。檢查上下研磨盤面,游輪和晶片,排除異物一切正 常,預磨10圈后加速到規定機速(500-550r/min),不可急加速。通過實際研磨區的減小以及托盤大小的改變,從而改變晶片研磨過程中的壓力來 提高晶片加工頻率。再者,改變了晶片研磨過程中刀片的切割方式,從而提高了加工精度。本發明與現有的支承裝置對比有如下優點
1.晶片加工的產品頻率由原來的12MHz提高到20MHz,是加工的表面精度得到改善;
2.精度要求從原來的士20000ppm提高到士8000ppm,整體研磨頻差降低;
3.研磨盤的凹槽網格改為圓形磨盤網格,更利于對晶片進行研磨;
4.十字架式的吊板方便工人操作時施工,提高效率;
5.研磨盤、吊板相對于原有結構在結構上有了較大的改進,材料和重量都有很大幅度 的減小,從而成本大大降低。
圖1為研磨裝置底部結構。圖2為研磨裝置頂部結構。圖中1、外齒輪圈,2、下研磨盤,3、盤面刀口,4、內齒輪圈,5、上研磨盤,6、上研磨 板吊架,7、聯接螺栓。
具體實施例方式此托盤裝置由以下三個部分組成外齒輪圈1、下研磨盤2、內齒輪圈4、上研磨盤 5。上研磨盤5為一圓環平板,下研磨盤2也為圓環平板,但在上有環狀柵格。內外齒輪分布 在下研磨盤2內外,又來帶動游輪旋轉。在機器開動后,上研磨盤5與內齒輪圈為一整體,右下邊傳動軸帶動旋轉,上研磨盤5在上邊傳動軸帶動與下研磨盤2做逆向運動。通過上 下研磨盤2得接觸來對晶片進行研磨,晶片在游輪的帶動下進行運動。
1.先將游輪放在下研磨盤2上,保證游輪的齒與1和4想嚙合;
2.將晶片依次放入游輪的空隙降下研磨盤5,開啟砂泵開關,調整流量閥門使砂液能 正常流出,轉動流沙口,使速度流入每一片游輪;
3.按啟動開關,機速開到5025(r/min),觀察是否跑片;
4.若發現跑片及時關閉砂泵開關,升起上盤檢查上下研磨盤面,游輪和晶片,排除異
物;
5.一切正常,預磨10圈后加速到規定機速(500-550r/min),不可急加速;
6.自動停機后,復位轉速按鈕,關閉砂泵,升起盤面5,取出游輪,升高下研磨盤面5,用 毛刷輕輕將晶片掃入收料盒中,用海綿輕檫上盤面,以掃除殘余晶片放入晶片藍并浸入水 中。
權利要求
1.一種晶片研磨托盤支承裝置,其特征在于,由外齒輪圈(1)、下研磨盤面(2)、內齒輪 圈(4)、上研磨盤(5)組成,所述上研磨盤為一圓環平板,所述下研磨盤(2)為一圓環平板, 在下研磨盤(2)面上有柵格狀盤面刀口(3),盤面刀口(3)為3-5條同心圓環刀口與32-40 條徑向刀口形成環形柵格狀盤面刀口( 3 )。
2.如權利要求1所述的一種晶片研磨托盤支承裝置,其特征在于,所述上研磨盤(5)與 下研磨盤(2)的直徑為410-420mm。
3.如權利要求1或2所述的一種晶片研磨托盤支承裝置,其特征在于,所述上研磨板上 的上研磨(5)板吊架為十字形吊架,通過聯接螺栓(7)與上研磨盤(5)聯接。
全文摘要
本發明屬于機械加工領域,提供了一種晶片研磨托盤支承裝置,用于特定頻率的晶片研磨,由外齒輪圈(1)、下研磨盤面(2)、內齒輪圈(4)、上研磨盤(5)組成,所述上研磨盤為一圓環平板,所述下研磨盤(2)為一圓環平板,在下研磨盤(2)面上有柵格狀盤面刀口(3),盤面刀口(3)為3-5條同心圓環刀口與32-40條徑向刀口形成環形柵格狀盤面刀口(3)。通過實際研磨區的減小以及托盤大小的改變,從而改變晶片研磨過程中的壓力來提高晶片加工頻率;改變了晶片研磨過程中刀片的切割方式,從而提高了加工精度。
文檔編號B24B37/00GK102107392SQ201010603270
公開日2011年6月29日 申請日期2010年12月24日 優先權日2010年12月24日
發明者周波, 宋志鵬, 張偉展, 李輝, 楊志杰, 王樹林 申請人:江蘇大學